ГОСТ IEC/TS 60034-27—2015
Приложение А
(справочное)
Измерения частичных разрядов на включенных в сеть вращающихся электрических машинах
Испытания на включенных в сеть электрических машинах выполняются при работе генератора или двига
теля в нормальных условиях. Такие испытания могут проводиться с включенными временно или постоянно со
единительными устройствами. Такие устройства разработаны различными организациями и ряд из них
имеется в коммерческом доступе. Детали всех методов, важных для промышленного использования,
предусмотрены в IEEE 1434-2000 [1]. Данный документ содержит широкое обсуждение и описание
происхождения, последствий и способов определения частичных разрядов с использованием техники испытаний
при включенных и отключенных
от сети электрических машин.
Главное преимущество измерений на включенных в сеть электрических машинах состоит
в
том. что машина
при этом находится под воздействием температурных, электрических, механических и внешних факторов. Соот
ветственно. если измерения проведены правильно, данный метод дает наиболее надежный прогноз о дальнейшей
надежной работе машины.
Испытания на включенных в сеть электрических машинах имеют следующие преимущества:
- правильное распределение напряжения в обмотках;
- измерения проводятся при рабочей температуре;
- присутствуют рабочие механические нагрузки.
Первое преимущество уменьшает риск получения излишне пессимистичных результатов измерения ЧР на ма
шине, так как оно делает измерения чувствительными к наиболее электрически нагруженным частям обмоток. Вто рое
преимущество также весьма важно, ввиду зависимости ЧР от температуры в обмотках вращающихся электриче ских
машин, равно как и в иных изоляционных системах. Помимо влияния температуры на характеристики полостей,
известно сильное влияние изменения температуры на поведение ЧР, реализуемое через такие механизмы, как
- различие между осевым расширением медного проводника и изоляции.
- радиальное расширение изоляции в термопластичных изоляционных системах.
Соответственно, важно обеспечить уверенность, что условия работы машины остаются теми же. что и при
испытаниях. Однако в ряде случаев для анализа результатов измерения ЧР бывает полезно провести испытания
при различных нагрузках и температурах, чтобы разделить влияние температуры и вибрации от электромагнитных
сил. действующих на обмотки. Основными значимыми параметрами работы являются:
- напряжение на клеммах;
- активная и реактивная мощность;
- давление водорода, если присутствует;
- температура статора;
- ток статора.
Руководство в отношении отклонений этих параметров дано в IEC 1434-2000. Возможность выполнить ис
пытания на ЧР при рабочих нагрузках является основным преимуществом испытаний на включенных в сеть элек
трических машинах перед испытаниями на отключенных от сети машинах. При должным образом проведенных,
проанализированных и интерпретированных испытаниях на отключенных от сети машинах возможно обстоятельно
оценить состояние изоляции, однако останется неопределенность, обусловленная температурой и отсутствием
электромагнитных сил. По этой причине в таких испытаниях не удается определить неплотную упаковку обмотки,
пока истирание полупроводниковой оплетки из-за относительного перемещения обмотки или стержня и железом
сердечника не станет значительным.
Однако испытания на включенных в сеть электрических машинах имеют и ряд недостатков:
- электрические помехи:
- объем данных
- интерпретация.
Первый из этих недостатков — проблема электрического шума — широко обсуждался ранее. Объем дан
ных может стать проблемой для производителей и пользователей, требуя испытания большого количества машин,
особенно в ситуациях, когда интервалы испытаний составляют несколько месяцев. Эта проблема
усугубляется при использовании постоянно включенного оборудования для испытания включенных в сеть
электрических ма шин. Очевидным решением при этом является использование различных способов сжатия
данных и обработки сигналов, которые соответствуют характерным процедурам обработки данных испытаний
на ЧР и избирательно анализируют отклонения данных от норм, требующие дальнейшего внимания. Для
решения таких задач в прин ципе могут использоваться методы нейронных сетей и экспертных систем. К
сожалению, сегодняшнее понимание причин, механизмов и явлений частичного разряда не дзет достаточных
оснований для принятия всеобъемлющих решений по автоматизации данных процессов. Очевидна
необходимость дальнейшей работы в данной области. Аналогичные комментарии можно отнести к
интерпретации данных. В то время как основные правила представ ления данных содержатся в литературе,
согласованы усилиями CIGRE и формализованы в технической брошюре 226 CIGRE [2]. полное понимание
смысла и значения регистрируемого поведения ЧР еще не достигнуто. Вопреки притязаниям на успех в
статистической обработке данных ЧР. их автоматизированной расшифровке и представле нию, доверив к ним еще
не достигло того уровня, которого достоин искусный и опытный эксперт.
24